JP2003316437A - 無人走行可能車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴルフカートは、丘陵等の比較的起伏の激し
い土地において使用される場合が多く、特に自動走行モ
ード時において、坂道をゴルフカートが後退したり、後
退して誘導経路から外れたりする可能性がある。 【解決手段】 無人走行可能車両であるゴルフカート１
に、車両の進行方向を検出するための進行方向検出手段
６０として走行輪とは別体に検出輪５５を設け、該検出
輪５５に付設したセンサ５６により検出した実進行方向
が目標進行方向と異なれば、コントローラ１０は警報出
力をするとともに車両を停止するようブレーキユニット
１９に出力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設した誘
導線等に沿って自動操行と停止を行い、無線送信機によ
り別に発停を可能とする無人走行可能車両の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゴルフ場内において誘導経路に沿
って誘導線及びマグネットを埋設し、ゴルフカートに誘
導センサ及び磁気センサを搭載し、該誘導センサにより
誘導線を認識して誘導経路上を走行可能とするととも
に、マグネットから発生される磁気を磁気センサで検出
し、走行速度及び状態の変更を行うよう構成されたゴル
フカートが公知となっている。これらでは、操縦者の手
動操作を必要とすることなく誘導経路上でコースにあわ
せて走行速度を減速・加速・停止することができる。

【０００３】ゴルフカートを自動走行する際には、自動
運転切換レバーを「自動」とすれば自動走行モードとな
る。自動走行モードでは、走行コースに沿って埋設され
た誘導線に流れる誘導電流を検知し、マグネットを読み
とって、自動操縦と自動増減速、自動停止を行いながら
走行コースを走行する。リモコンや発進・停止ボタンで
任意の場所で発進または停止することもできる。そし
て、自動運転切換レバーを「手動」に切り換えると手動
走行モードとなり、通常のゴルフカートと同様にステア
リング操作により操縦者自身による操作で前後進させる
ことができる。

【０００４】また、特３０７５９７３号の技術では、上
述のような無人走行可能車両において、車両の回転方向
を検出するセンサを設けて、自動前進運転時に後退した
ことを検出すれば車両を停止させるよう制御したものが
提案されている。ここでは車輪の回転方向を検出するセ
ンサ（例えば、トルクセンサ・加速度センサ・タコメー
タ等）によって車両の後退が検出されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記従来
の技術に鑑み、無人走行可能車両を車両の後退を検出し
て車両を停止させるように制御するにあたって、走行用
車輪や車軸の回転方向を検出するのではなく、他の方法
を用いて車両の進行方向を検出し、確実に車両を停止さ
せることのできる構造を提案する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００７】すなわち、請求項１においては、地中に埋
設した誘導線を誘導センサにより検出し、誘導線近傍に
配置した被検知物を検知手段により検出して自動的に操
向制御と走行制御を行うことにより無人走行を可能とし
た無人走行可能車両において、走行車両より接地する車
輪を突出し、該車輪の回転を回転検出手段により検出し
て進行方向を検出し、該回転検出手段と制動装置を制御
手段と接続して、該進行方向が目標車両進行方向と異な
るときは車両を停止するよう制御するものである。

【０００８】請求項２においては、地中に埋設した誘導
線を誘導センサにより検出し、誘導線近傍に配置した被
検知物を検知手段により検出して自動的に操向制御と走
行制御を行うことにより無人走行を可能とした無人走行
可能車両において、車両に傾斜センサを配置し、該傾斜
センサと制動装置を制御手段と接続して、該傾斜センサ
の検出値より進行方向を算出し、該算出された車両の進
行方向が、目標車両進行方向と異なるときは車両を停止
するよう制御するものである。

【０００９】請求項３においては、自動的に操向制御及
び走行制御を行うことにより無人走行を可能とした無人
走行可能車両において、車両にＧＰＳを搭載し、該ＧＰ
Ｓと制動装置を制御手段と接続して、該ＧＰＳにより車
両の位置情報を得て目標進行方向を設定し、車輪又は車
軸に設けたセンサにより車輪の回転方向を検出し、車輪
の回転方向が目標進行方向に対応していなければ車両を
停止するよう制御するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係るゴルフカートの全体
的な構成を示した側面図、図２は同じくゴルフカートの
構成を示すブロック図、図３は運行モード設定のための
信号の流れを示すブロック図である。図４はプリブレー
キ制御機構を示すマグネット配置図、図５はプリブレー
キ制御を示すフローチャート図である。図６は後退防止
制御を示すフローチャート図、図７は警報出力に関する
ブロック図、図８は進行方向検出手段を示す側面図、図
９は進行方向検出手段を示す背面図、図１０は車両にＧ
ＰＳを搭載した様子を示す図である。図１１はブレーキ
ユニットを示す平面図、図１２はブレーキユニットを示
す側面図、図１３は自動走行モード時の自動走行モード
と手動走行モードの切換機構を示す図、図１４は手動走
行モード時の自動走行モードと手動走行モードの切換機
構を示す図、図１５は操舵クラッチの構造を示す断面図
である。

【００１１】本発明に係る無人走行可能車両の一例とし
てゴルフカート１を採用し、まず、該ゴルフカート１の
全体構成を図１を用いて以下に説明する。ゴルフカート
１は、車体を支持するメインフレーム２の前部と後部に
は、外装部材としてのフロントカウル６、リアカウル４
がそれぞれ設けられている。フロントカウル６後部の前
部座席台３の上部には、前座席シート８が設けられてい
る。一方リアカウル４の上部には後座席シート９が設け
られている。リアカウル４内にはエンジン１１、トラン
スミッション１３、バッテリ７７、マフラ等が配設され
ている。

【００１２】前座席シート８の後部上には背もたれ４６
が設けられており、後座席シート９の後部上には背もた
れ４７が設けられている。また、前座席シート８、後座
席シート９の外側方から後部にはそれぞれ前アシストフ
レーム４８・後アシストフレーム４９が設けられてい
る。

【００１３】前記前座席シート８の左右一側の前方に
は、フロントカウル６から突出して配置されたハンドル
１６等のステアリング機構２８が設けられており、ま
た、運転席の足元前方にはブレーキペダル１８及びアク
セルペダル１７が設けられている。フロントカウル６下
方には左右一対の前輪１５・１５が懸架されており、ま
た、リアカウル４の後部下方には左右一対の後輪１４・
１４が懸架され、メインフレーム２の前端と後端にそれ
ぞれバンパー５・５が配設されている。

【００１４】前記フロントカウル６の両側上部より左右
一対のフロント支柱４１が上方に延設され、該フロント
支柱４１・４１間にフロントガラス７が取り付けられて
いる。一方、前記後座席シート９の後アシストフレーム
４９の左右中央上部には、リア支柱４２が上方に延設さ
れている。前記フロント支柱４１及びリア支柱４２の上
端部間にはルーフフレームを架設してルーフ４３で覆っ
ている。前記リアカウル４の後方には、キャリアフレー
ム４４が斜め上方に向かって延設されており、その上に
ゴルフバッグを載せることができるようになっており、
パターケース４５がその下部に付設されている。

【００１５】次に、前記ゴルフカート１の駆動及び制御
形態を説明する。図２に示す如く、無人走行可能車両と
してのゴルフカート１は、エンジン１１を搭載し、この
エンジン１１には遠心クラッチ付きＶベルト式自動変速
機１２を介してトランスミッション１３が連結されてい
る。従って、エンジン回転数が所定エンジン回転数以上
のときは、遠心クラッチが連結されて、エンジン１１か
らＶベルト式自動変速機１２を介してトランスミッショ
ン１３に駆動力が伝達され、駆動輪である一対の後輪１
４・１４が回転駆動される。また、所定エンジン回転数
を下回ったときは、遠心クラッチが「断」となり、駆動
力は、トランスミッション１３に対し伝わらないように
なっている。

【００１６】また、ゴルフカート１は、操舵輪である左
右一対の前輪１５・１５を手動操舵するためのハンドル
１６、エンジン１１のエンジン回転数を変えるためのス
ロットル開度を調節するためのアクセルペダル１７、車
両に制動を付与するためのブレーキペダル１８とブレー
キユニット１９、各後輪１４・１４、各前輪１５・１５
に設けられたドラムブレーキ２０・２１・２２・２３を
備えている。ドラムブレーキ２０・２１・２２・２３は
ブレーキペダル１８にワイヤ結合されているとともにブ
レーキユニット１９に連結されている。但し、制動装置
はドラムブレーキに限定するものではなくディスクブレ
ーキ等であってもよい。

【００１７】前記アクセルペダル１７には、ポテンショ
メータからなるアクセルセンサ２６が設けられ、アクセ
ルセンサ２６はアクセルペダル１７のアクセル操作量に
比例したアクセル信号を制御手段となるコントローラ１
０に出力する。また、前記ブレーキペダル１８には、ブ
レーキスイッチ２７が設けられ、ブレーキペダルの踏込
操作を検出してブレーキ信号をコントローラ１０に出力
する。

【００１８】前記ハンドル１６はステアリング機構２８
に連結されている。ステアリング機構２８はラックピニ
オン式とされ、図示しないピニオンがステアリング軸３
０ａ及びステアリング基部軸３０ｂを介してハンドル１
６によって作動され、図示しないラックに連結されたタ
イロッド２８ａ・２８ａを介して各前輪１５・１５の転
舵が可能とされている。ステアリング機構２８は操舵モ
ータ２９を備えており、操舵モータ２９が回転駆動され
ると、ステアリング基部軸３０ｂを介して各前輪１５・
１５が操舵される。なお、操舵モータ２９が回転される
際には、ハンドル１６に連結されたステアリング軸３０
ａは、操舵切換クラッチ３１によってステアリング基部
軸３０ｂから切り離され、手動操作が不能になってい
る。

【００１９】また、ゴルフカート１は通常のマニュアル
操作による手動走行の他、自動走行が可能となってお
り、図３にも示す如く、自動走行を行うためのコントロ
ーラ１０を備えている。前記コントローラ１０により、
手動走行モード時の車速制御及びエンジン回転数制御、
自動走行モード時の操舵制御、車速制御及びエンジン回
転数制御等を可能としている。該コントローラ１０に
は、誘導センサ３５ａ・３５ｂ、マグネットセンサ３
６、進行方向検出手段６０等のセンサ群や、スロットル
アクチュエータ３９、スタータモータ４０、ブレーキモ
ータ２４、電磁クラッチ２５、操舵モータ２９、操舵切
換クラッチ３１等が電気的に接続されている。

【００２０】スロットルアクチュエータ３９はリニアソ
レノイドにて構成され、内蔵された駆動回路３９ａにコ
ントローラ１０から開度指令信号が入力されると、該駆
動回路３９ａからその信号値に対応した駆動電流が供給
され、この結果、エンジン１１の吸気系に設けられた図
示しないスロットルの開度量を調整する。このスロット
ルアクチュエータ３９に供給される駆動電流は、複数の
電流レンジ毎にＤＵＴＹ比が設定されている。スタータ
モータ４０は、コントローラ１０から出力されるスター
タ信号により駆動され、エンジン１１を始動する。

【００２１】ブレーキモータ２４は、内蔵された駆動回
路２４ａにコントローラ１０から制動指令信号が入力さ
れると、該駆動回路２４ａからその信号値に対応した駆
動電流が供給され、この結果、ドラムブレーキ２０・２
１・２２・２３を駆動し、車両を制動する。このブレー
キモータ２４に供給される駆動電流は、複数の電流レン
ジ毎にＤＵＴＹ比が設計されている。なお、ドラムブレ
ーキ２０・２１・２２・２３は、自動走行モード、手動
走行モードを問わず、操縦者によってブレーキペダル１
８が踏込操作されたときには、ワイヤ結合によって直接
駆動され、その結果、車両が制動されるようにもなって
いる。電磁クラッチ２５はコントローラ１０からのＯＮ
／ＯＦＦ信号に基づいて、ブレーキペダル１８及びブレ
ーキモータ２４をブレーキバネ７３に対して連結、或い
は、遮断する。

【００２２】また、車両の走行状態を検出するためのセ
ンサ類として、後輪１４・１４の車軸にはゴルフカート
１の車速を検出する車速センサ５１、エンジン１１の出
力軸にはエンジン回転数センサ５２、進行方向検出手段
６０に備えられゴルフカートの進行方向を検出する車速
センサ５６、さらに車両の所定位置には、ゴルフカート
１の傾斜角度を検出する傾斜センサ５３等が設けられ、
それぞれのセンサはコントローラ１０に電気的に接続さ
れている。なお、進行方向検出手段６０はスイッチや傾
斜センサや加速度センサ等により構成することもでき
る。

【００２３】コントローラ１０は、マイコン６１、ＥＥ
ＰＲＯＭ（書き換え可能型記憶装置）６２、ＬＥＤ６３
を備え、マイコン６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タ
イマ７１からなる。マイコン６１のＲＯＭには、「デー
タ記録制御プログラム」、「警報制御プログラム」等の
各種制御プログラムが格納されている。ＣＰＵは、ＲＯ
Ｍに格納された各制御プログラムに従って、データ記録
制御処理、警報制御処理等の種々の演算処理を実行す
る、検出手段、判断手段及び比較手段を構成している。
ＲＡＭは、ＣＰＵの演算処理結果を一時記憶するための
作業用メモリである。

【００２４】ＥＥＰＲＯＭ６２の各所定記憶領域には、
各基準値データ（基準振幅データ（基準マグネット波形
大きさデータ）、基準操舵電圧データ、基準誘導センサ
出力電圧データ、基準操舵ずれ量データ、基準上昇操舵
電圧データ、基準車速データ、基準加速度データ、基準
傾斜データ、基準バッテリ電圧データ）が格納されてい
る。一方、ＥＥＰＲＯＭ６２の所定記憶領域には、エン
ジン回転数、車速、スロットル電流指令値、傾斜等のパ
ラメータの組み合わせに応じた複数の運行モードデータ
を有する運行モードテーブルが格納されて、運行状況記
憶手段を構成している。

【００２５】前記コントローラ１０にはチェッカ７５が
電気的に接続可能となっている。チェッカ７５は、マイ
コン６１のＣＰＵが行う各種処理の内容や、ＥＥＰＲＯ
Ｍ６２に格納されているデータの内容を表示可能な表示
装置、それらの内容を表示させる際に操作される表示要
求ボタン等を備え、ゴルフカート１の制御モード毎の制
御内容を変更可能な構成とされている。

【００２６】次に、上記のように構成したゴルフカート
１の走行制御について説明する。

【００２７】自動走行モード時には操舵制御、車速制
御、エンジン回転数制御、発進／停止スイッチ５０が操
作されることによる停車制御等を行い、手動走行モード
時にはアクセルペダル１７が踏み込み操作されることに
よる車速制御やエンジン回転数制御等を行う。

【００２８】図３に示す如く、エンジン回転数センサ５
２、車速センサ５１、傾斜センサ５３、誘導センサ３５
ａ、３５ｂ等から検出信号を取り込み、ＣＰＵは、それ
らからゴルフカート１の実エンジン回転数、実車速、傾
斜、操舵ずれ量を算出するとともに、目標エンジン回転
数、目標車速を算出し、さらにそれらからスロットル電
流指令値、ブレーキモータ電流指令値、操舵モータ電流
指令値等を算出する。一方、ＣＰＵは、前記スロットル
電流指令値から目標スロットル開度（スロットル開度に
相当する）を算出する。

【００２９】次に、算出した実エンジン回転数、実車
速、スロットル電流指令値、傾斜等のパラメータから、
そのときのゴルフカート１において最も適した運行モー
ドである最適運行モードの算出を行う。即ち、ＣＰＵ
は、各種パラメータの組み合わせと、予めＥＥＰＲＯＭ
６２に格納された運行モードテーブルとを参照して、複
数の運行モードデータの中から、そのときのゴルフカー
ト１において最も適した運行モードである最適運行モー
ドを割り出す。例えば、ゴルフカート１が現在どのよう
な状況（上り坂、下り坂、平地）で運行されているのか
を判断し、必要に応じて車速をアップ（増速）又はダウ
ン（減速）して最適な車速に設定する。

【００３０】なお、本実施例におけるゴルフカート１
は、前輪１５・１５と後輪１４・１４で二系統のブレー
キリンクを有する形態のものであり、リンクを調節する
ことによって、前輪１５・１５と後輪１４・１４のブレ
ーキ比率を、走行する状況（上り坂、下り坂、平地）に
適した状態となるよう変化させるよう制御しているが、
前輪１５・１５と後輪１４・１４それぞれ別々のアクチ
ュエータを作動させて制動するようにして、各々コント
ローラ１０で後述の制動制御する構成とすることもでき
る。

【００３１】走行路が「平地」であるときには、前輪１
５・１５を後輪１４・１４と比較して若干弱く制動す
る。すなわち、前輪１５・１５に設けられたドラムブレ
ーキ２２・２３を、後輪１４・１４に設けられたドラム
ブレーキ２０・２１に対し、若干弱く作動するように設
定するのである。このようにして、車両制動時に車両が
前のめりにならずに停止でき、良好な乗り心地を与える
ことができるようにしている。

【００３２】走行路が「上り坂」であるときには、前輪
１５・１５を後輪１４・１４と比較して強く制動する。
すなわち、前輪１５・１５に設けられたドラムブレーキ
２２・２３を、後輪１４・１４に設けられたドラムブレ
ーキ２０・２１に対し、強く作動するように設定するの
である。このようにして、上り坂で車両がずり落ちた
り、車輪がスリップしたりすることなく停止できるよう
にしている。

【００３３】走行路が「下り坂」であるときには、前輪
１５・１５を後輪１４・１４と比較して弱く制動する。
すなわち、前輪１５・１５に設けられたドラムブレーキ
２２・２３を、後輪１４・１４に設けられたドラムブレ
ーキ２０・２１に対し、弱く作動するように設定するの
である。下り坂では、平地での走行と比較して、ドラム
ブレーキ２０・２１・２２・２３自体への負荷が大きく
なりがちであり、この傾向を抑制するため、制動の対象
を後輪主体とするのである。このようにして、車両の加
速度と、目標車速との偏差を低減させて、前輪を制動す
るドラムブレーキ２２・２３への負荷を低減するように
している。また、制動のショックが低減されるので乗り
心地も安定する。前記上り坂、下り坂は傾斜センサ５３
により判断し、該傾斜センサ５３からの信号によりコン
トローラ１０を介して図示しない切換アクチュエータを
作動して、ブレーキ比率の設定を切り換えられるように
している。

【００３４】但し、下り坂で常時制動の対象が後輪主体
となるよう設定すれば、後輪１４・１４がスリップする
恐れが生じるため、特に下り坂では下り坂進入時に有効
な「下り進入モード」を設定している。「下り進入モー
ド」では、前輪１５・１５及び後輪１４・１４に同時に
ドラムブレーキ２０・２１・２２・２３が作用するよう
に制御し、「下り進入モード」で設定時間走行すれば
「下り坂」モードに自動的に移行するようにしている。
「下り進入モード」において、前輪１５・１５と後輪１
４・１４とに同時に同等程度の制動力が作用することに
よって、効果的に車両の加速を抑え、後輪１４・１４の
スリップを防止することができる。

【００３５】このように、走行する状況に応じて前輪と
後輪のブレーキ比率を変化させることで、下り坂で前輪
に制動荷重が極端に偏ったり、下り坂の頻発する走行路
でドラムブレーキの摩擦材が焼けを起こしたり、また、
早期に摩擦材が摩耗したりという不具合を解消すること
ができる。

【００３６】次に、自動走行モードにおける車両の操舵
制御について説明する。

【００３７】図２に示す如く、誘導磁界検出手段を構成
する誘導センサ３５ａ・３５ｂは、車両の前端部におい
て支持点を回動中心Ｏとして水平方向に回動自在に支持
されたＴ字状アーム３２に対して、左右一対取り付けら
れている。Ｔ字状アーム３２の基端は、ステアリング基
部軸３０ｂに連結されたタイロッド２８ａに揺動自在に
連結されており、ステアリング機構２８の作動に応じ
て、各前輪１５・１５の転舵方向と一致するように回動
する。各誘導センサ３５ａ・３５ｂはそれぞれ検出コイ
ルから構成されて地面と対向するように配置されてお
り、ゴルフ場コースの誘導通路の下方（地中）に埋設さ
れた、ゴルフカート１を誘導する誘導線Ｙを磁気的に検
出する。

【００３８】各誘導センサ３５ａ・３５ｂは、それぞれ
交番磁界の強さに応じた磁界検出信号（左右誘導センサ
出力電圧）をコントローラ１０に出力する。コントロー
ラ１０は、自動走行モード時において、各誘導センサ３
５ａ・３５ｂから入力された磁界検出信号から操舵ずれ
量（誘導線Ｙからの左右ずれ幅）を算出し、操舵モータ
２９に対して、前記操舵ずれ量に応じた制御、すなわ
ち、誘導線Ｙに対する誘導センサ３５ａ・３５ｂの位置
が正常位置に（誘導センサからの入力値が左右略同じ
と）なるように操舵制御を行う。そして、ステアリング
機構２８のピニオンを回転駆動させて各前輪１５・１５
を旋回させ、この旋回に追従して、Ｔ字状アーム３２を
回動させる。この結果、コントローラ１０は、誘導セン
サ３５ａ・３５ｂの出力に基づき、車両が誘導線Ｙ（誘
導通路）から逸脱しないように、すなわち、誘導線Ｙに
沿って走行するように操舵制御することになる。

【００３９】マグネット検出手段としてのマグネットセ
ンサ３６は、地面と対向するように車両の所定位置に取
り付けられており、それぞれ前記誘導線Ｙの近傍に所定
位置に複数箇所、被検知物として停点マグネットＴＭ、
減速点マグネットＧＭ、加速点マグネットＫＭ、プリブ
レーキ点マグネットＰＭを設けて磁気的に検出するよう
になっている。これらマグネットは極性や磁力等が異な
るように構成して、それぞれの違いが判るようにしてい
る。また、被検知物はマグネットに限定するものではな
く、金属片や突起等により構成し、マグネットセンサや
近接センサ等により検知する構成とすることもできる。
自動走行モードでの走行中に、マグネットセンサ３６に
よる検出によって、停点マグネットＴＭは車両を停車さ
せるためのものであり、減速点マグネットＧＭは車両を
減速させるためのものであり、加速点マグネットＫＭは
車両を加速（増速）させるためのものであり、プリブレ
ーキ点マグネットＰＭは車両を減速させたのち加速させ
るためのものである。

【００４０】コントローラ１０は、マグネットセンサ３
６から停点マグネットＴＭの検出信号（出力電圧）を入
力すると、ブレーキモータ２４の駆動回路２４ａに制動
指令信号を出力し、車両の制動を行う。一方、コントロ
ーラ１０は、マグネットセンサ３６から減速点マグネッ
トＧＭの検出信号を入力すると、ブレーキモータ２４の
駆動回路２４ａを減速制御して車両を減速させる。ま
た、コントローラ１０は、マグネットセンサ３６から加
速点マグネットＫＭの検出信号を入力すると、スロット
ルアクチュエータ３９の駆動回路３９ａを加速制御して
車両を加速（増速）させる。

【００４１】また、前記プリブレーキ点マグネットＰＭ
は、図４に示す如くゴルフ場内で誘導線Ｙが直線コース
ＳＣからカーブＣＣに進入する距離Ｌｐだけ手前に埋設
され、マグネットセンサ３６によりプリブレーキ点マグ
ネットＰＭが検出されると、コントローラ１０は、車両
は以下に示すようなプリブレーキ制御走行をするようブ
レーキモータ２４の駆動回路２４ａに制動指令信号を出
力する。

【００４２】図５に示すフローチャートを用いてプリブ
レーキ制御走行について説明する。まず、車両は直線コ
ースＳＣにおいて加速点マグネットＫＭをマグネットセ
ンサ３６により検出して、高速モードで走行しているも
のとする。但し、標準速モードで走行していても構わな
い。また、高速モードでは、車両は標準速モードよりも
速い速度であって直線コースＳＣを安定した状態で走行
することのできる速度で走行するものとし、標準速モー
ドでは、車両はカーブＣＣを安定した状態で走行するこ
とのできる速度で走行するものとする。

【００４３】そして、車両が直線コースＳＣに連続する
カーブＣＣの手前に埋設されたプリブレーキ点マグネッ
トＰＭをマグネットセンサ３６により検出する（１３
０）と、ＲＡＭにそのときの車両の速度を記録する（１
３１）とともに、タイマ７１による計測を開始する（１
３２）。続いて、現在の走行モードを確認し（１３
３）、標準速モードでなければ標準速モードへ切り換え
るようにブレーキモータ２４の駆動回路２４ａに制動指
令信号を出力する（１３４）。

【００４４】標準速モードでの走行は、プリブレーキ時
間が終了するまで保持され、この間、誘導線Ｙに誘導さ
れて車両はカーブＣＣを曲がる。プリブレーキ時間はプ
リブレーキ点マグネットＰＭを検出してタイマ７１が作
動してから、車両がカーブＣＣを抜け出る前までの時間
であり、標準速モードでの車速とカーブＣＣの形状によ
って予め設定されＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている時
間である。

【００４５】そして、プリブレーキ時間が経過する（１
３５）と、ＥＥＰＲＯＭ６２に記憶しておいたプリブレ
ーキ点マグネットＰＭを検出したときの速度へ自動復帰
させる（１３６）。従って、車両はカーブＣＣの終了直
前でカーブＣＣに入る前に直線コースＳＣを走行してい
た速度に自動復帰して、カーブＣＣへスローイン・スム
ーズアウトするのである。

【００４６】なお、走行モード切換の際、良好な乗り心
地を得るために、ディレー減速（または増速）を取り入
れている。すなわち、急激に目標速度まで減速または増
速するのではなく、段階的に速度を変化させる（例え
ば、０．５秒で０．５ｋｍ／ｈずつ速度を変化させる）
ようにブレーキモータ２４の駆動回路２４ａに制動指令
信号を出力する。このようにして、高速から標準速、或
いは、標準速から高速への走行モードの移行に遅れを持
たせることにより、増減速によるショックを抑えること
ができる。

【００４７】上述の如く、プリブレーキ点マグネットＰ
Ｍ及びプリブレーキ制御走行を採用することにより、カ
ーブＣＣごとに減速点マグネットＧＭと加速点マグネッ
トＫＭを埋設せずとも、一つのマグネット（プリブレー
キ点マグネットＰＭ）でカーブＣＣを走行させることが
できる。

【００４８】ここで本発明に係る無人走行可能車両の後
退時制御について説明する。

【００４９】ゴルフカート１は、土地の形状に起伏の大
きなゴルフ場を走行することが多く、このため、坂道等
での発進や走行において操縦者の意図せぬ方向へ車両が
移動してしまう事態が生じる可能性がある。そこで、目
標の進行方向と逆方向に走行を始めると自動的に車両を
停止させるように構成されている。

【００５０】以下に、図６に示すフローチャート及び図
７に示す警報出力に関するブロック図を用いてコントロ
ーラ１０が常時行っている後退防止制御の処理動作につ
いて説明する。

【００５１】ＥＥＰＲＯＭ６２に記憶されている最適運
行モードデータから、走行路に最適な運行モードが設定
され（１２０）、また、コントローラ１０は、マグネッ
ト波形、誘導センサ電圧、操舵ずれ量のそれぞれの検出
処理や、車速、加速度、傾斜のそれぞれの算出処理を常
時行って、走行路に沿って車両が走行するように制御さ
れて、目標進行方向Ｍ０が決定される（１２１）。

【００５２】また、コントローラ１０では、進行方向検
出手段６０より実進行方向Ｍ１の算出又は検出を常時行
っており（１２２）、さらに、常時目標進行方向Ｍ０と
実進行方向Ｍ１との比較が行われている（１２３）。目
標進行方向Ｍ０及び実進行方向Ｍ１とも、前進を正の
値、後進を負の値とし、停止のときはゼロとする。実進
行方向Ｍ１の検出方法は後述する。

【００５３】目標進行方向Ｍ０と実進行方向Ｍ１を比較
した結果、目標進行方向Ｍ０と、実進行方向Ｍ１が異符
号であれば、すなわち、一方が前進であるときに他方が
後進であれば、車両は目標の進行方向に進行していない
こととなる。このとき、実車速Ｖ１と、予め設定された
車速誤差Ｖｓとの大きさを比較して（１２４）、車速Ｖ
１が車速誤差Ｖｓの範囲を超えていれば、ブレーキユニ
ット１９を作動して車両を停止させ、ランプ６５のうち
警報ランプを点灯させるとともに、ブザー６４を鳴動し
て警告音を発生させ、さらにコントローラ１０のＬＥＤ
６３を点灯させる（１２５）。

【００５４】次に、前述の後退防止制御に使用されるパ
ラメータである実進行方向Ｍ１の算出方法について説明
する。

【００５５】まず、第一例として、進行方向検出手段６
０として後輪１４・１４間に検出輪５５を設けて実進行
方向Ｍ１を検出するものについて説明する。図８及び図
９に示す如く、後輪１４・１４間に、該後輪１４・１４
よりも十分に径の小さい検出輪５５を設け、前記検出輪
５５に設けた車速センサ５６により、検出輪５５の回転
方向及び回転数を検出する。後輪１４・１４の回転を検
出する車速センサ５１と、検出輪５５の回転を検出する
車速センサ５６との二つの車速センサ５１・５６が設け
られることになるが、後輪１４・１４と比較して検出輪
５５の径は十分に小さいため、検出輪５５に設けた車速
センサ５６では車両の微量な移動においても確実に車両
の移動を検出することができる。

【００５６】前記検出輪５５は、後輪１４・１４の車軸
ケースより下方に垂設されたポスト５７に、該ポスト５
７に内装されたサスペンションバネによって上下摺動可
能に内挿された支持軸５７ａの下端に配設されている。
該支持軸５７ａの下端にはＵ字状金具５７ｂが連結さ
れ、該Ｕ字状金具５７ｂと検出輪５５の軸部とを車輪軸
５７ｃが連通している。そして、車輪軸５７ｃと検出輪
５５は一体的に回動するよう固定され、車輪軸５７ｃの
一側端部であってＵ字状金具５７ｂからの延出部にセン
サ５６が配設されて車輪軸５７ｃの回動を検出すること
で、検出輪５５の回転数及び回転方向を検出し、この情
報がコントローラ１０に伝達されて実進行方向Ｍ１が検
出され、また、実車速が算出される。

【００５７】なお、検出輪５５にスイッチを押圧する押
圧体を設け、Ｕ字状金具５７ｂの前側及び後側にスイッ
チを設けて、該スイッチが押圧体により押圧されること
により、検出輪５５の回動方向及び回転数を検出するよ
う構成することもできる。

【００５８】また、第二例として、進行方向検出手段６
０として傾斜センサ５３を用いて実進行方向Ｍ１を検出
することもできる。傾斜センサ５３は、車両の傾きを検
出して過大に車両が傾いて転倒することのないよう警告
したり、或いは車両の走行路の状態を判別したりするた
めに設けられており、該傾斜センサ５３からの情報によ
って実進行方向をも検出させるのである。つまり、車両
の走行開始時には慣性により前進する場合には機体は後
傾となり、後進する場合には前傾となる。コントローラ
１０がこの前進または後進の開始時に傾斜センサ５３か
ら傾斜信号を取り込んで傾斜を算出し、さらに、該傾斜
の方向より実進行方向Ｍ１を算出するようにして、新た
に進行方向検出用のセンサを設けずに進行方向を検出す
るようにしている。

【００５９】さらに、第三例として、車両にＧＰＳ（グ
ローバル・ポジショニング・システム）を搭載して車両
の進行方向Ｍ１を検出することもできる。図１０に示す
如く、ゴルフカート１の天井部に受信機８０を備え、該
受信機８０によってＧＰＳ衛生８１・８１・・・からの
電波を受信して現在位置の絶対座標を常時測位し、コン
トローラ１０によってＥＥＰＲＯＭ６２に記憶された走
行コースと比較計算され、次の目標進行方向Ｍ０が決定
される。そして、後輪１４・１４に設けられた車速セン
サ５１により、目標進行方向Ｍ０に応じた車輪の回転方
向と逆方向の回転が検出されれば、車両は逆走している
ことになり、ブレーキユニット１９を作動して車両を停
止させ、ランプ６５のうち警報ランプを点灯させるとと
もに、ブザー６４を鳴動して警告音を発生させ、さらに
コントローラ１０内のＬＥＤ６３を点灯させる。

【００６０】ここで、ブレーキユニット１９について詳
細に説明する。

【００６１】図２、図１１及び図１２に示す如く、ブレ
ーキユニット１９は、ブレーキペダル１８、ブレーキモ
ータ２４、電磁クラッチ２５、ブレーキリンクユニット
（ブレーキケーブル６８ａ・６８ａ・６８ｂ・６８ｂ、
ブレーキリンク軸６９、ブレーキロッド７０等）を備え
ている。ブレーキペダル１８にはブレーキロッド７０の
先端が枢結され、該ブレーキロッド７０の後端は車両の
フレームに回動可能に支持されたブレーキリンク軸６９
にアーム６９ｂを介して枢結されている。

【００６２】前記ブレーキリンク軸６９にはブレーキバ
ネ７３の後端がロッド７４を介して枢結されている。該
ブレーキバネ７３の先端は、車両フレームに設けられた
ステー７６に係止されており、後端はロッド７４の先端
に設けられた継手７４ｂに枢結されている。該ロッド７
４は、ブレーキリンク軸６９に設けられた連結部６９ｄ
に挿入されたうえ調節ボルト７４ａが螺入されて、該調
節ボルト７４ａによってブレーキバネ７３を調整可能と
している。

【００６３】また、前記ブレーキリンク軸６９には、各
ドラムブレーキ２０・２１・２２・２３を操作するブレ
ーキケーブル６８ａ・６８ａ・６８ｂ・６８ｂがブレー
キイコライザ７８・７８及びロッド７９・７９を介して
連結されている。ブレーキイコライザ７８・７８は二個
設けられて、左右の前輪１５・１５または左右の後輪１
４・１４の二本のブレーキケーブル６８ａ・６８ａ（又
は、６８ｂ・６８ｂ）の前端が枢結されており、ブレー
キが前輪１５・１５と後輪１４・１４の二系統に分けて
構成されたうえ、該ブレーキイコライザ７８・７８によ
って、前輪１５・１５同士または後輪１４・１４同士に
同様の制動力が作用するようにしている。ブレーキイコ
ライザ７８・７８はロッド７９・７９を介してブレーキ
リンク軸６９に設けられたアーム６９ａ・６９ｃに連結
されている。

【００６４】そして、前記ブレーキリンク軸６９には、
ダンパー８４の前端が枢結され、該ダンパー８４の後端
はブレーキモータ２４により回転駆動されるブレーキ操
作軸８２の端部に設けられたアーム８３に枢結されてい
る。ブレーキモータ２４は自動走行モード時において、
加減速走行、制動停止に使用されるものであって、正転
により、前記ブレーキバネ７３による制動を解除し、逆
転により、前記ブレーキバネ７３による制動を許容す
る。

【００６５】なお、ブレーキ操作軸８２とブレーキモー
タ２４との間には電磁クラッチ２５が介装されている。
電磁クラッチ２５は、ブレーキモータ２４及びブレーキ
ペダル１８と、ブレーキバネ７３との連結遮断を行うた
めのものであり、「連結」作動された際には、ブレーキ
バネ７３がブレーキモータ２４及びブレーキペダル１８
と連結され、「遮断」作動された際には、ブレーキバネ
７３がブレーキモータ２４及びブレーキペダル１８から
分離され、ブレーキバネ７３による制動が瞬時に付与さ
れる。この電磁クラッチ２５の「遮断」作動は、駐車時
及び緊急停止時に行われる。

【００６６】手動走行モードのときには、ブレーキペダ
ル１８の踏込操作によりブレーキロッド７０を介してブ
レーキリンク軸６９が回動操作され、また、自動操舵の
ときには、ブレーキモータ２４によりブレーキ操作軸８
２が回転駆動されることにより、ダンパー８４を介して
ブレーキリンク軸６９が回動操作される。そして、ブレ
ーキリンク軸６９の回動によりブレーキケーブル６８ａ
・６８ａ・６８ｂ・６８ｂが弛緩操作されて各ドラムブ
レーキ２０・２１・２２・２３が制動または制動解除操
作される。

【００６７】なお、ブレーキリンク軸６９に作用するブ
レーキバネ７３により、ブレーキペダル１８が上方に保
持された状態に常時付勢されており、すなわち、ブレー
キバネ７３にて前記ドラムブレーキ２０・２１・２２・
２３が制動側に常時付勢されて前記ブレーキユニット１
９は常時ブレーキ構成となっている。従って、車両の走
行時は、ドラムブレーキ２０・２１・２２・２３を非制
動側に保持する必要があり、ブレーキバネ７３による付
勢を解除するため、ブレーキモータ２４へ最大荷重が掛
かった状態であるとともにブレーキモータ２４に最大負
荷が掛かった状態を保持することになる。そこで、ブレ
ーキモータ２４に加わる負荷を低減させるため、車両の
走行時に、ブレーキモータ２４へ微少通電させるように
している。

【００６８】前記電磁クラッチ２５を内装するクラッチ
ケース８５に固設されたスイッチステー８６にブレーキ
スイッチ２７が設けられており、ブレーキ操作軸８２上
に遊嵌され該ブレーキ操作軸８２と同様に回動するセン
サアーム８７に該ブレーキスイッチ２７の検出体が当接
することにより、ブレーキスイッチ２７をＯＮとし、該
当接が解除されることによりＯＦＦするようにして、ブ
レーキペダル１８の踏込操作位置を検出し、ブレーキ信
号をコントローラへ出力するようにしている。

【００６９】そして、ブレーキスイッチ２７がＯＮのと
きに、ブレーキモータ２４へ、例えば、ＰＷＭ１０％程
度の微少量の電流を通電させることによって、ブレーキ
モータ２４に対して保持力を補助するようにしている。
これにより、ブレーキモータ２４のハンチングが収ま
り、ブレーキモータ２４の異音等が解消されることによ
り、車両の走行性が安定する。

【００７０】次に、車両の自動走行モードと手動走行モ
ードの切換機構について説明する。

【００７１】操舵モータ２９は、自動走行モード時にお
いて、内蔵された駆動回路にコントローラ１０から操舵
指令信号が入力されると、該駆動回路からその信号値に
応じた駆動電流が供給され、この結果、ステアリング基
部軸３０ｂを回動する。この操舵モータ２９に供給され
る駆動電流は、複数の電流レンジ毎にＤＵＴＹ比が異な
り、且つ、互いに同じ電流値とされている。操舵切換ク
ラッチ３１は、コントローラ１０からのＯＮ／ＯＦＦ信
号に基づいて、ハンドル１６、ステアリング軸３０ａの
両者を連結、或いは、遮断する。

【００７２】図１３乃至図１５に示す如く、自動と手動
とに走行モードを切り換える切換レバー９０はハンドル
１６の下方であってステアリング軸３０ａを内挿するス
テアリングポスト９１に設けられている。ステアリング
ポスト９１の下部には操舵切換クラッチ３１を内装する
クラッチケース９２が設けられている。操舵切換クラッ
チ３１は、シフトアーム９３に連結されたシフタ９４側
に設けられた自動側爪９４ｂと手動側爪９４ａとがタイ
ロッド２８ａに連結されたステアリング基部軸３０ｂに
摺動可能に外嵌され、ステアリング基部軸３０ｂに遊嵌
された操舵モータ側ギア９５に設けられたクラッチ爪９
６と、ステアリング軸３０ａに外嵌されたクラッチ爪９
７のうち、いずれかをシフタ９４を摺動させることによ
って自動側爪９４ｂ又は手動側爪９４ａと咬合可能とし
ている。なお、操舵モータ側ギア９５は操舵モータ２９
によって制御され回転駆動されている。

【００７３】手動操舵時には、ステアリング軸３０ａに
外嵌されたクラッチ爪９７とシフタ９４に設けられた手
動側爪９４ａとが咬合して、ステアリング軸３０ａ→ク
ラッチ爪９７→手動側爪９４ａ→シフタ９４→ステアリ
ング基部軸３０ｂと、ステアリング軸３０ａの回動をス
テアリング基部軸３０ｂに伝達可能とする。また、自動
操舵時には、ステアリング基部軸３０ｂに外嵌されたシ
フタ９４の自動側爪９４ｂと、ステアリング基部軸３０
ｂに遊嵌された操舵モータ側ギア９５に設けられたクラ
ッチ爪９６とが咬合し、操舵モータ２９の回転駆動を操
舵モータ側ギヤ９５→クラッチ爪９６→自動側爪９４ｂ
→シフタ９４→ステアリング基部軸３０ｂの経路をたど
って伝達され、操舵モータ２９によりステアリング基部
軸３０ｂが回転駆動される。

【００７４】前記シフタ９４を操作するシフトアーム９
３には、切換レバー９０の回動軸に外嵌したカム９８と
の間にロッド９９が架設されている。ロッド９９にはバ
ネ９９ａ・９９ａが外嵌されて、切換レバー９０の回動
に伴って急激にシフトアーム９３が回動することのない
ようダンパーの機能が付加されている。そして、前記カ
ム９８には、バネ１００の一端が係止されており、自動
位置から手動位置にまたは逆方向に切換レバー９０が回
動されるときに、バネ１００の死点超えによって、手動
位置または自動位置にデティントが設けられるようにし
ている。

【００７５】さらに、前記クラッチケース９２にはシフ
トアーム９３の操作位置を検出するための自動検出スイ
ッチ１０１及び手動検出スイッチ１０２が設けられ、前
記シフトアーム９３にはこれらの検出スイッチ１０１・
１０２の検出体に当接可能な被検出体１０３が設けられ
ている。従って、切換レバー９０を自動側から手動側へ
回動操作することによりロッド９９介してシフトアーム
９３が回動操作されると、シフトアーム９３の被検出体
１０３が手動検出スイッチ１０２の検出体と当接して該
手動検出スイッチ１０２をＯＮとし、該手動検出スイッ
チ１０２よりコントローラ１０へ手動操作である情報が
出力される。また、切換レバー９０を手動側から自動側
へ回動操作することによりロッド９９介してシフトアー
ム９３が回動操作されると、シフトアーム９３の被検出
体１０３が自動検出スイッチ１０１の検出体と当接して
該手動検出スイッチ１０１をＯＮとし、該自動検出スイ
ッチ１０１よりコントローラ１０へ自動操作である情報
が出力される。

【００７６】上述の如く操舵切換クラッチ３１の咬合切
換操作をするシフタ９４に連結したシフトアーム９３の
基部に自動検出スイッチ１０１及び手動検出スイッチ１
０２を設けることにより、切換レバー９０側にスイッチ
を設けるときと比較して、リンク等が介されないため、
確実に操舵切換クラッチ３１の切換状態を検出すること
ができる。

【００７７】また、自動検出スイッチ１０１及び手動検
出スイッチ１０２の二個のスイッチによって、自動と手
動の二カ所の切換位置を確実に検出することができるた
め、自動走行モードと手動走行モードとの操舵モード検
出手段を一つのスイッチ設けるときに対して、どちらか
のモードを確実に検出できないことがあるという不具合
を解消している。

【００７８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００７９】すなわち、請求項１に示す如く、地中に埋
設した誘導線を誘導センサにより検出し、誘導線近傍に
配置した被検知物を検知手段により検出して自動的に操
向制御と走行制御を行うことにより無人走行を可能とし
た無人走行可能車両において、走行車両より接地する車
輪を突出し、該車輪の回転を回転検出手段により検出し
て進行方向を検出し、該回転検出手段と制動装置を制御
手段と接続して、該進行方向が目標車両進行方向と異な
るときは車両を停止するよう制御するので、微量な移動
であっても確実に車両の進行方向を検出して車両を停止
させることができるのである。

【００８０】請求項２に示す如く、地中に埋設した誘導
線を誘導センサにより検出し、誘導線近傍に配置した被
検知物を検知手段により検出して自動的に操向制御と走
行制御を行うことにより無人走行を可能とした無人走行
可能車両において、車両に傾斜センサを配置し、該傾斜
センサと制動装置を制御手段と接続して、該傾斜センサ
の検出値より進行方向を算出し、該算出された車両の進
行方向が、目標車両進行方向と異なるときは車両を停止
するよう制御するので、部品を追加することなく車両の
進行方向を検出できる。

【００８１】請求項３に示す如く、自動的に操向制御及
び走行制御を行うことにより無人走行を可能とした無人
走行可能車両において、車両にＧＰＳを搭載し、該ＧＰ
Ｓと制動装置を制御手段と接続して、該ＧＰＳにより車
両の位置情報を得て目標進行方向を設定し、車輪又は車
軸に設けたセンサにより車輪の回転方向を検出し、車輪
の回転方向が目標進行方向に対応していなければ車両を
停止するよう制御するので、車両が後退するような不測
の事態が生じれば車両が停止することにより安全を確保
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るゴルフカートの全体的
な構成を示した側面図。

【図２】同じくゴルフカートの構成を示すブロック図。

【図３】運行モード設定のための信号の流れを示すブロ
ック図。

【図４】プリブレーキ制御機構を示すマグネット配置
図。

【図５】プリブレーキ制御を示すフローチャート図。

【図６】後退防止制御を示すフローチャート図。

【図７】警報出力に関するブロック図。

【図８】進行方向検出手段を示す側面図。

【図９】進行方向検出手段を示す背面図。

【図１０】車両にＧＰＳを搭載した様子を示す図。

【図１１】ブレーキユニットを示す平面図。

【図１２】ブレーキユニットを示す側面図。

【図１３】自動走行モード時の自動走行モードと手動走
行モードの切換機構を示す図。

【図１４】手動走行モード時の自動走行モードと手動走
行モードの切換機構を示す図。

【図１５】操舵クラッチの構造を示す断面図。

【符号の説明】

１ ゴルフカート １０ コントローラ １４ 後輪 １５ 前輪 １９ ブレーキユニット ５３ 傾斜センサ ５５ 検出輪 ５６ 車速センサ ６０ 進行方向検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に埋設した誘導線を誘導センサによ
   り検出し、誘導線近傍に配置した被検知物を検知手段に
   より検出して自動的に操向制御と走行制御を行うことに
   より無人走行を可能とした無人走行可能車両において、
   走行車両より接地する車輪を突出し、該車輪の回転を回
   転検出手段により検出して進行方向を検出し、該回転検
   出手段と制動装置を制御手段と接続して、該進行方向が
   目標車両進行方向と異なるときは車両を停止するよう制
   御することを特徴とする無人走行可能車両の制御装置。
2. 【請求項２】 地中に埋設した誘導線を誘導センサによ
   り検出し、誘導線近傍に配置した被検知物を検知手段に
   より検出して自動的に操向制御と走行制御を行うことに
   より無人走行を可能とした無人走行可能車両において、
   車両に傾斜センサを配置し、該傾斜センサと制動装置を
   制御手段と接続して、該傾斜センサの検出値より進行方
   向を算出し、該算出された車両の進行方向が、目標車両
   進行方向と異なるときは車両を停止するよう制御するこ
   とを特徴とする無人走行可能車両の制御装置。
3. 【請求項３】 自動的に操向制御及び走行制御を行うこ
   とにより無人走行を可能とした無人走行可能車両におい
   て、車両にＧＰＳを搭載し、該ＧＰＳと制動装置を制御
   手段と接続して、該ＧＰＳにより車両の位置情報を得て
   目標進行方向を設定し、車輪又は車軸に設けたセンサに
   より車輪の回転方向を検出し、車輪の回転方向が目標進
   行方向に対応していなければ車両を停止するよう制御す
   ることを特徴とする無人走行可能車両の制御装置。